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|「芯版图」政策、技术探索加速，催生5G毫米波商用新机遇



|「芯版图」政策、技术探索加速，催生5G毫米波商用新机遇
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集微网（文/小如）目前 ， 5G有两大主要频段 ， 分别为Sub-6GHz和毫米波 。
毫米波是指1—10毫米之间的电磁波 ， 通常对应30GHz—300GHz间的无线电频谱 ， 目前毫米波主要应用于卫星通信、雷达和军事等领域 。
毫米波带来了大带宽和高速率 。 基于Sub 6GHz频段的4G LTE蜂窝系统可使用的最大带宽是100MHz ， 数据速率不超过1Gbps 。 而在毫米波频段 ， 可使用的最大带宽是400MHz ， 数据速率高达10Gbps甚至更多 。 在5G时代 ， 这样的带宽表现才能满足用户期待 。
预计2034年中国市场经济收益达1040亿美元
伴随5G的来袭 ， 毫米波在未来的应用场景可能会超出想象 。 无论是大带宽、高容量的场景 ， 还是人口密度大、网络容量需求大的热点区域 ， 毫米波都可以为生活娱乐和工作方式带来翻天覆地的变化 。
日前 ， 由苏州能讯高能半导体公司、东南大学等单位共同参与的项目“氮化镓中高频芯片设计及制备工艺关键技术研究” ， 入选江苏省重点研发计划项目 。
该项目以突破“毫米波功率放大器”芯片设计和工艺为目标 ， 提升效率、拓展带宽 ， 为推动5G毫米波大规模商业化起到关键作用 。
截至今年8月份 ， 已经有22家运营商部署了毫米波5G系统 ， 走在前列的包括美国、日本和韩国 。
随着5G的发展以及行业应用拓展 ， 通信频段向毫米波方向发展是大势所趋 。
此外 ， 毫米波可以集成更多的天线 ， 形成更窄的波束 ， 空间分布能力非常强 。 同时 ， 由于其带宽大 ， 因此产生的空口时延小 ， 为高可靠、低时延业务的开展提供了天然的优势 。
7月3日 ， 国际标准组织3GPP宣布R16标准冻结 ， R16及未来版本中包括了支持毫米波的增强特性 。 高通中国区董事长孟樸认为 ， 毫米波能够真正释放5G的全部潜能：“为了能够真正体现5G的商业价值和技术能力 ， 毫米波支持数千兆比特的速率、大容量 ， 更重要的是能够通过提供与云端无缝连接的能力 ， 带来下一代全新的用户体验 。 ”
9月 ， U.S. Cellular、高通和爱立信宣布 ， 三方成功实现美国首次基于商用网络的增程毫米波5G NR 数据呼叫 。 此项成果打破了5G毫米波频谱仅适用于城市场景和高密度部署的传统观点 ， 为利用现有基础设施扩大5G覆盖范围创造全新机遇 。
今年上半年 ， GSMA发布的《5G毫米波在中国的机遇》报告显示 ， 预计到2034年 ， 在中国使用毫米波频段所带来的经济收益约1040亿美元 ， 其中垂直行业领域中的制造业和水电等公用事业占贡献总数的62% ， 专业服务和金融服务占12% ， 信息通信和贸易占10% 。
5G毫米波产业迎来国家政策利好
适时发布5G毫米波频段频率使用规划 ， 是引导5G毫米波产业发展的关键 。
2017年7月 ， 工信部批复了新增毫米波试验频段 ， 包括26GHz、38GHz ， 频谱资源合计7.75GHz 。
2019年初 ， 工信部发布《2019年全国无线电管理工作要点》 ， 明确表示要在2019年适时发布5G系统部分毫米波频段频率使用规划 ， 引导5G系统毫米波产业发展 。
2019年 ， 国际电联世界无线电通信大会 (WRC-19) 期间确认了 5G 毫米波的法定频谱范围 。 全球范围内 ， 将 24.25GHz-27.5GHz、37GHz-43.5GHz、66GHz-71GHz 频段 ， 标识用于 5G 及国际移动通信系统（IMT）未来发展 。 45.5GHz-47GHz、47.2GHz-48.2GHz 频段 ， 可以在部分国家地区用于5G及IMT 。
新基建政策颁布后 ， 我国5G加速发展 ， 毫米波产业也随之快速发展 。
今年3月24日 ， 工信部发布《工业和信息化部关于推动5G加快发展的通知》 ， 通知提出 ， 适时发布部分 5G 毫米波频段频率使用规划 ， 结合国家频率规划进度安排 ， 组织开展毫米波设备和性能测试 ， 为5G毫米波技术商用做好储备 。
技术加速催生5G毫米波商用
现阶段我国的毫米波以及产业链的发展落后于美国、日本、韩国；在毫米波的关键技术、核心器件和芯片等方面待于进一步加快完善和提高 。
在产业化方面 ， 目前业界网络设备已经面向室外和室内覆盖推出了不同站型；终端方面 ， 已经有厂商推出毫米波商用智能手机 ， 还有一些厂家已经支持毫米波CPE；芯片方面 ， 高通已经支持毫米波商用芯片 ， 三星和华为已经支持毫米波工程样机 。
而在技术推动下 ， 我国毫米波芯片技术迎来重大突破 ， 5G 毫米波商用进程有望提速 。
中国工程院院士刘韵洁在今年6月15日表示 ， 南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出 CMOS 毫米波全集成4通道相控阵芯片 ， 并完成了芯片封装和测试 ， 将每通道成本由 1000 元降至 20 元 。
同时实验室封装集成 1024 通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列 ， 力争 2022 年芯片与天线阵列能规模商用于 5G系统 。
据此前海外网报道 ， 这项成果在世界上首次较为彻底地解决了阻碍CMOS毫米波通信的芯片问题 ， 从芯片、模块到天线阵面全面实现自主可控 ， 技术水平处于国际领先 ， 为其走向大规模推广应用做好了准备 。
今年9月 ， 中兴通讯率先完成全球首家毫米波基站端到端性能的OTA测试 ， 中兴通讯的毫米波基站系统 ， 不仅完整验证了毫米波OTA系统的测试规范 ， 而且在不同的复杂信道下 ， 均保持着良好的端到端性能 ， 标志着毫米波商用系统向前迈出一大步 。
今年年中 ， 杭电E波段毫米波芯片实现商业化 ， 成为华为5G通信供应商之一 。 据悉 ， 这个系统中使用的毫米波芯片、基带电路板 ， 由杭州电子科技大学程知群教授领衔的杭电新型半导体器件与电路学科交叉团队自主研发 ， 是中国首次自主研发出的全套E波段毫米波通信芯片 。
中国移动研究院无线技术研究所副所长李男此前表示 ， 在频谱、标准和产业的支持下 ， 毫米波已经取得积极的商业化进展 ， 预计将在2022年具备规模商用能力 。
【|「芯版图」政策、技术探索加速，催生5G毫米波商用新机遇】而在技术与政策的加持下 ， 5G商用部署进程的不断推进 ， 毫米波产业也正一步一步走向落地 。 （校对/若冰）


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